Es gibt Techniken und Erfindungen, die im Laufe der Geschichte immer wieder den Markt revolutioniert haben.

Auch wenn das in unserer medial vielfältigen und schnelllebigen Welt beinahe untergeht, bietet auch der 3D-Druck faszinierende Möglichkeiten, von denen Tech-Unternehmen und Kunden gleichermaßen profitieren. Die Technik ist dem Kindesalter mittlerweile längst entwachsen. Durch unterschiedliche Verfahren wie beispielsweise selektives Lasersintern (SLS) ist es möglich, hochpräzise Gegenstände für verschiedene Einsatzzwecke herzustellen. 

Die industrielle Fertigung hat mit dem 3D-Drucker für zuhause nicht viel am Hut

Die Technik des 3D-Drucks assoziieren viele immer noch mit dem 3D-Drucker für den privaten Gebrauch zuhause. Der ist zwar eine nette Spielerei, hat jedoch mit den präzisen Fertigungstechniken, die von den Tech-Unternehmen angewendet werden, nur wenig zu tun.

Die meisten Startups stellen die Teile jedoch nicht selbst her, sondern setzen auf die kompetente Beratung und Umsetzung von Unternehmen wie beispielsweise FKM, die sich genau darauf spezialisiert haben. Am häufigsten kommt dabei selektives Lasersintern (SLS) zum Einsatz. Das klingt zwar hochprofessionell, doch was steckt genau hinter diesem Begriff?

Wie funktioniert selektives Lasersintern (SLS)?

Bei SLS handelt es sich um ein additives Schichtbauverfahren. Als Ausgangsmaterial dienen dafür unterschiedliche Kunststoffe in Pulverform. Mit Hilfe von Lasern werden aus diesem Pulver Schicht für Schicht funktionale dreidimensionale Gegenstände erzeugt. 

Der Laserstrahl macht dabei nichts anderes, als die einzelnen Partikel miteinander in der gewünschten Form zu verschmelzen. Ist eine Schicht fertiggestellt, wird die Bauplattform für die Bearbeitung der nächsten Schicht abgesenkt und wieder neu mit Pulver befüllt. Das passiert so lange, bis der gewünschte Gegenstand vollständig gedruckt ist. Durch die schichtweise Bearbeitung sind auch bei komplizierteren Werkstücken keine Stützelemente erforderlich.

Nach der Fertigstellung gibt es noch die Möglichkeit, die Oberflächen einzelner Bauteile durch unterschiedliche Techniken wie Glätten, Strahlen, Lackieren oder Beschichten zu veredeln. Doch warum ist diese Art der Fertigung bei Startups so beliebt?

Welche Vorteile bringt der 3D-Druck für Tech-Unternehmen?

Durch Techniken wie SLS haben die Unternehmer völlige Konstruktionsfreiheit. Mit Hilfe der entsprechenden CAD-Daten kann so gut wie jedes Werkstück individuell angefertigt werden. Die ursprüngliche Kernanwendung war das „Rapid Prototyping“, also die kostengünstige Herstellung von funktionierenden Prototypen. Denn diese lassen sich durch die neue Technik wirtschaftlich und mit sehr kurzen Vorlaufzeiten herstellen. 

Durch das haptische Erlebnis können die Schwächen der Prototypen sehr schnell erkannt und Verbesserungen einfach umgesetzt werden, bis das Produkt schließlich serienreif ist. Die Time-to-Market verkürzt sich damit erheblich. 

Mittlerweile hat sich die Technik derart weiterentwickelt, dass die Startups zum „Rapid Manufacturing“ übergegangen sind. Soll heißen: Mit SLS werden heutzutage nicht nur Prototypen angefertigt, sondern ganze Kleinserien. Bei den bisherigen viel aufwendigeren Fertigungsverfahren war es wirtschaftlich nicht sinnvoll, solche Kleinserien zu produzieren. Viele Erfindungen blieben genau aus diesem Grund auf der Strecke. 

Durch den günstigen Druck ist sogar die Anfertigung von Einzelexemplaren kostengünstig möglich. Auch die ersten Großunternehmen wie Adidas und Nike haben dieses Potenzial bereits für sich entdeckt und tüfteln daran, wie sie künftig für jeden Fuß einen individuellen Schuh mit Hilfe des 3D-Drucks herstellen können. Zukunftsmusik? Keineswegs! Beim Futurecraft 3D von Adidas wird die Zwischensohle für jeden Sportler individuell gefertigt und so die Dämpfung des Schuhs optimiert. 

Mit welchen Anwendungen starten die Tech-Unternehmen dank 3D-Druck durch?

In einigen Branchen ist der 3D-Druck heute schon gelebter Alltag. Dazu zählen vor allem die Bereiche Medizin, Automobilindustrie, Maschinenbau sowie die Luft- und Raumfahrt.

Kunden warten im Schnitt fast neun Wochen auf einen Handwerker in Deutschland. Oft liegt das daran, dass das benötigte Teil für die Waschmaschine oder den Geschirrspüler einfach nicht geliefert werden kann. Mit Hilfe des 3D-Drucks kann sich ein Handwerker den benötigten Teil einfach selbst ausdrucken und die Reparatur unmittelbar fortsetzen. Findige Tech-Unternehmer haben auch diese Chance erkannt und helfen den Handwerkern bei der Umsetzung.

Vor allem in der Medizin ist das Verfahren ein echter Durchbruch, weil damit kostengünstig patientenspezifische Implantate oder Prothesen angefertigt werden können. 

In der Luftfahrt punkten die im Drucker gefertigten Teile vor allem mit ihrem geringen Gewicht gegenüber herkömmlichen Bauteilen.